[发明专利]一种飞行器高空气动力曲线的获得方法

权利要求书

1.一种飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：针对飞行器的尺寸和形状，固定来流条件中的飞行马赫数、飞行器攻角和飞行器侧滑角，基于需要模拟的高度范围和高度间隔计算得到计算状态总数N_T，每个计算状态均包括以下参数：飞行器高度、飞行马赫数、飞行器攻角和飞行器侧滑角；将计算状态进行编号，获得计算状态的第一编号序列为：1,2,3，…，N_T；

步骤2：基于计算资源确定进行计算的计算状态数N1；

步骤3：从所述第一编号序列中取出N1个编号对应的N1个计算状态进行迭代求解，迭代求解的初始条件与来流条件一致，迭代求解收敛后得到N1个计算状态对应的气动力系数；

步骤4：对剩余未计算的计算状态进行编码，获得计算状态的第二编号序列为：1,2,3，…，N_{T_res}；N_{T_res}为N_T减去已完成计算的计算状态数目后剩余的未计算的计算状态数目；

步骤5：从所述第二编号序列中取出N1个编号对应的N1个计算状态进行迭代求解，假设当前的计算状态为计算状态S1，在已完成计算的计算状态中选取与所述计算状态S1高度最接近的计算状态记为计算状态S2，读出所述计算状态S2收敛的流场结果作为所述计算状态S1迭代求解的初始条件，迭代求解收敛后得到N1个计算状态对应的气动力系数；

步骤6：判断是否有剩余未计算的计算状态，若有则返回执行步骤4，若无则执行步骤7；

步骤7：将所有的计算状态计算对应得到的得到气动力系数进行汇总获得汇总结果，基于所述汇总结果绘制不同高度的气动力变化曲线图。

2.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，所述计算状态总数N_T的计算方式为：

其中，需要模拟的高度大于或等于H₁，且小于或等于H₂，高度间隔为ΔH。

3.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，本方法基于计算机集群分批次进行计算。

4.根据权利要求3所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，假定用于计算的计算机核数为A，每一个计算状态需要采用B个计算机核进行并行计算，则所述N1的计算方式为：

其中，代表对向下取整。

5.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，本方法中步骤4和步骤5中均采用统一气体动理学方法进行计算得到气动力系数。

6.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，所述步骤3中进行计算的N1个计算状态对应在第一编号序列中的编号为：1,1+1*floor(N_T/N1),…,1+(N1-1)*floor(N_T/N1)，其中，floor(N_T/N1)表示对N_T/N1向下取整。

7.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，所述步骤5中进行计算的N1个计算状态对应在第二编号序列中的编号为：1,1+1*floor(N_{T_res}/N1),…,1+(N1-1)*floor(N_{T_res}/N1)，其中，floor(N_{T_res}/N1)表示对N_{T_res}/N1向下取整。

8.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，所述步骤1按照飞行器高度由低至高的顺序对计算状态进行编号。

9.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，所述方法还包括步骤8：对所述气动力变化曲线图进行数据拟合得到曲线的数值表达式，将所述数值表达式传输至飞行器控制系统。

10.根据权利要求1所述的飞行器高空气动力曲线的获得方法，其特征在于，所述高度范围为大于70km。